Facultad de Ingeniería Programa de Ingeniería Civil

Diseño de Estructura en concreto II

Profesor: William Gómez Zabaleta. Mgs .

Ejercicio en clases.

Un piso monolítico de concreto reforzado se compone de vanos rectangulares que miden 21 X 26 pies, como se ilustra en figura. En todos los ejes de columnas se proporcionan vigas de 12 pulg de ancho y 24 pulg de altura; asique las luces libres para los paneles de losa en dos direcciones son de 20 X 25 pies. El piso debe diseñarse para soportar una carga viva de servicio 137lb/pie2 distribuida uniformemente sobre su superficie, adicional a su peso. Utilizando concreto f´c= 3000psi y refuerzo f´y= 60.000 psi determine el espesor requerido para la losa y el refuerzo para el panel de esquina mostrado. (combinación de carga de 1.4D+1.7L).

Solución:

Paso 1: verificar que se trata de una losa en dos direcciones y determinar si se puede analizar mediante el método 3 del código ACI de 1963.

Paso 2: determinar el espesor mínimo de losa y seleccionar un espesor tentativo de diseño. (por lo general se toma el espesor tentativo de diseño mínimo de losa).

hmin= perímetro de losa/180= 2(la + lb)/180.

Paso 3: Determinar la carga muerta por unidad de área, carga viva y obtener cargas de diseño mayorada. “para losa maciza la carga muerta es igual a la altura de losa por el peso unitario del concreto”.

Paso 4: hallar la relación de los lados m y posteriormente obtener los coeficientes para momentos positivos, momentos negativos en bordes continuos y momentos negativos en bordes discontinuos. Esto para cada una de las direcciones.

2. un sistema estructural monolítico de cubierta accesible de un salón múltiple para un conjunto habitacional multifamiliar de varias luces, utilizando concreto de f´c= 21.1 Mpa y acero de refuerzo de baja resistencia para f´y= 240 Mpa. (a) Diseñar una losa maciza armada en dos direcciones. (b) determinar el espesor requerido para la losa.

Solución: como una primera alternativa para la obtención de un espesor mínimo de la losa se usa la expresión:

Como otra posibilidad en la obtención del espesor minimo de la losa, se pueden utilizar las siguientes expresiones del reglamento:

d) si en los bordes discontinuos no se coloca una viga de borde con una relación de rigidez ∞ mayor de 0.8, hay necesidad de aumentar en un diez por ciento el espeso requerido en el panel con el borde discontinuo

.

Sin embargo, como su utilización implica la adopción de una primera dimensión, es posible usar el reglamento, como si no existieran vigas interiores, para obtener una dimensión tentativa máxima existiendo siempre la posibilidad, también como alternativa, de comparar con las deflexiones máximas permisibles

Utilizando los procedimientos anteriormente mencionados. Losas en dos direcciones apoyadas sobre muros o vigas rígidas del reglamento vigente “tenga en cuenta el método de los coeficientes), se divide el panel en consideración en cada dirección, en franjas centrales cuyos ancho es la mitad del panel y medias franjas de columnas con un ancho igual a un cuarto del panel. Como lo muestra la siguiente figura

Facultad de Ingeniería Programa de Ingeniería Civil

Diseño de Estructura en concreto IITaller # 1

Profesor: William Gómez Zabaleta. Mgs . Valor: 60 puntos.

1. Usando el código ACI, determine el espesor mínimo requerido para los tableros 1 y 3 del piso de placa mostrado en la figura de abajo. No se usaran vigas de bordes a lo largo de los bordes exteriores del piso f´c= 3.000 lb/pulg2 y f´y= 60.000 lb/pulg2.

2. Se va diseñar un edificio comercial de varios pisos con un sistema de placa plana de espesor uniforme sin vigas ni ábacos. Las columnas se disponen con un espaciamiento uniforme sin vigas ni ábacos. Las columnas se disponen con espaciamiento uniforme de 20 pies en cada dirección, y tiene una sección cuadrada de 16 pulg y una dimensión vertical de 10 pies entre pisos. La carga viva de servicio especifica es de 10 lb/pie3 que incluye una previsión para las particiones, usando el método de diseño directo ACI de 1963; diseño un panel inferior típico, determinando el espesor de piso requerido, el tamaño y el espaciamiento de las barras de refuerzo. Para facilitar la construcción se hará uso del mismo refuerzo en las dos direcciones, utilice un espesor efectivo promedio de cálculos. La resistencia de los materiales son f´c= 4000 lb/pulg2 y f´y= 60.000 lb/pulg2

3. Se requiere diseñar la losa de la figura con los siguientes datos: distancia de centro a centro de ejes en X = 6.50 m , distancia de centro a centro de ejes en Y = 8.0 m, Carga viva de servicio: 7.0 kN / m2 , f´c = 21 MPa y fy = 420 MPa.